2011年天津高考理综物理第12题解析-王尚

2011年10月13日，分类：资料；标签归档: 高中物理学习, 高考物理试题

王尚物理资料整理-2011年天津高考理综物理第12题解析

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本题考察的知识点非常多，具体物理考点归纳如下：

回旋加速器工作原理；核反应方程；半衰期定义；洛伦兹力的计算式；圆周运动的向心力；交变电源的频率；质子回旋频率；周期T与频率f的关系；平均功率；等效电流；动能定理；轨道半径的计算公式；

部分原题如下，仅供参考。具体请从附件下载。在答案中，第三问有三种解题思路，供大家参考学习。

12（2011天津）（20分）

回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展。

（1）当今医学成像诊断设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”，它在医疗诊断中，常利用能放射电子的同位素碳11为示踪原子，碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得，同时还产生另一粒子，试写出核反应方程。若碳11的半衰期τ为20min，经2.0h剩余碳11的质量占原来的百分之几？（结果取2位有效数字）

（2）回旋加速器的原理如图，D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒，它们接在电压一定、频率为f的交流电源上，位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略，重力不计），它们在两盒之间被电场加速，D1、D2置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。若质子束从回旋加速器输出时的平均功率为P，求输出时质子束的等效电流I与P、B、R、f的关系式（忽略质子在电场中运动的时间，其最大速度远小于光速）

（3）试推理说明：质子在回旋加速器中运动时，随轨道半径r的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差是增大、减小还是不变？

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